JP2013185334A - Excavating casing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地中に埋設されている不要となった既設杭の撤去を行うオーガーケーシング工法、或いは、地中に埋設されている鉄筋コンクリート構造物等の障害物の撤去や場所打ち杭の施工等を行うオールケーシング工法等に使用され、回転しながら地中に圧入されて下端に設けた掘削ビットで地盤を掘削するようにした掘削用ケーシングに係り、特に、掘削中に下端部に設けた噴出ノズルから圧縮空気や高圧水等の流体を噴出させてケーシングと地盤との摩擦力を低減できるようにした掘削用ケーシングの改良に関するものである。 The present invention is an auger casing method for removing existing piles buried in the ground, or removal of obstacles such as reinforced concrete structures buried in the ground, construction of cast-in-place piles, etc. This is related to a casing for excavation, which is used in the all-casing method, etc., which is pressed into the ground while rotating and excavates the ground with an excavating bit provided at the lower end, and in particular, a jet nozzle provided at the lower end during excavation The invention relates to an improvement of a casing for excavation in which a fluid such as compressed air or high-pressure water is ejected from the casing to reduce the frictional force between the casing and the ground.
従来、オーガーケーシング工法やオールケーシング工法に使用され、下端から圧縮空気や高圧水等の流体を噴出される掘削用ケーシングとしては、例えば、特開平１１−１９０１８９号公報や特開２００２−１８８１４６号公報に開示されたものが知られている。 Conventionally, as a casing for excavation that is used in an auger casing method or an all-casing method and ejects a fluid such as compressed air or high-pressure water from the lower end, for example, in JP-A-11-190189 and JP-A-2002-188146 What is disclosed is known.
図１５はオーガーケーシング工法に使用する従前の杭抜機３０及び掘削用ケーシング３１の一例を示すものであり、当該オーガーケーシング工法は、杭抜機３０のブーム３２にリーダー３３を取り付け、そのリーダー３３に対して回転駆動装置３４と掘削用ケーシング３１をセットし、掘削用ケーシング３１により埋設されている杭３５の周囲を掘削した後、杭抜機３０で杭を引き抜くようにしたものである。
FIG. 15 shows an example of a
即ち、オーガーケーシング工法は、回転駆動装置３４により掘削用ケーシング３１を回転させながら地中に圧入して下端に設けた掘削ビット３６で地中に埋設されている杭３５の外周部の地盤を掘削し、杭３５と地盤とを縁切りした後、杭抜機３０で杭３５と掘削用ケーシング３１を別々に又は同時に引き抜くようにしたものである。
また、このオーガーケーシング工法は、掘削用ケーシング３１による地盤の掘削中に先端部に設けた噴出ノズル４５から圧縮空気や高圧水等の流体を噴出させて掘削用ケーシング３１と地盤との摩擦力を低減させ、掘削用ケーシング３１の回転圧入を容易に行えるようにしている。
尚、図１７に於いて、３７は振れ止め、３８はコンプレッサー、３９は高圧洗浄機である。
That is, in the auger casing construction method, the ground of the outer peripheral portion of the
Further, this auger casing construction method causes a fluid such as compressed air or high-pressure water to be ejected from the
In FIG. 17, 37 is a steady rest, 38 is a compressor, and 39 is a high pressure washer.
図１６及び図１７は前記オーガーケーシング工法に使用する従前の掘削用ケーシング３１の一例を示すものであり、当該掘削用ケーシング３１は、下端に複数の掘削ビット３６を備えた下部ケーシング３１Ａと、下部ケーシング３１Ａの上端部に順次連結される一つ又は複数の継ぎ足し用のケーシング３１Ｂ，３１Ｃとから成り、最上位に位置するケーシングが杭抜機３０の回転駆動装置３４に着脱自在に連結される上部ケーシング３１Ｂとなっていると共に、下部ケーシング３１Ａと上部ケーシング３１Ｂとの間に位置するケーシングが中間ケーシング３１Ｃとなっている。
FIGS. 16 and 17 show an example of a
また、上下に隣接するケーシング３１Ａ，３Ｂ，３１Ｃ同士は、連結手段４０によりそれぞれ着脱自在に連結されている。
この連結手段４０は、下部ケーシング３１Ａ及び中間ケーシング３１Ｃの上端部内周面にそれぞれ周方向へ一定の間隔を空けて形成されたＬ字形の複数の連結溝４０ａと、中間ケーシング３１Ｃ及び上部ケーシング３１Ｂの下端部外周面に前記連結溝４０ａに対向する状態で突設形成され、連結溝４０ａに着脱自在に嵌合されるＬ字形の複数の連結板部４０ｂとから成り、上側に位置するケーシング３１Ｂ，３１Ｃの下端部を下側に位置するケーシング３１Ａ，３１Ｃの上端部内に挿入して連結板部４０ｂを連結溝４０ａに嵌合し、連結板部４０ｂを所定角度相対回転させることによって、上下に隣接するケーシング３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ同士が連結されるようになっている。
Moreover, the
The
更に、掘削用ケーシング３１の外周面には、下部ケーシング３１Ａの先端部に設けた噴出ノズル４５へ圧縮空気や高圧水等の流体を供給する流体供給路４１が掘削用ケーシング３１の長手方向に沿って設けられている。
Further, a
前記流体供給路４１は、各ケーシング３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの外周面にケーシング３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの長手方向に沿ってそれぞれ設けられ、ケーシング３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの長さよりも短めの金属製の供給パイプ４１ａと、上下に隣接するケーシング３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの供給パイプ４１ａ同士を接続する可撓性の接続ホース４１ｂと、上部ケーシング３１Ｂの供給パイプ４１ａを回転駆動装置３４側に設けたスイベルジョイント（図示省略）に接続する上部接続ホース４１ｄとから成り、各供給パイプ４１ａ及び各接続ホース４１ｂ，４１ｄの端部には、それぞれ接続用の継手４１ｃが設けられている。
また、各ケーシング３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの外周面には、供給パイプ４１ａや接続ホース４１ｂを土砂から保護するための保護カバー４２や保護板４３、保護パイプ４４が設けられている。
The
A
上述した従前の掘削用ケーシング３１は、噴出ノズル４５及び流体供給路４１を備えているため、噴出ノズル４５から流体を噴出させることによって、掘削用ケーシング３１と地盤との摩擦力を低減させることができるので、地盤への回転圧入を容易に行うことができる。
Since the
しかし、前記掘削用ケーシング３１は、各ケーシング３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ同士を連結する際に、各ケーシング３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃに設けた供給パイプ４１ａ同士を接続ホース４１ｂにより接続して流体供給路４１を形成したり、或いは、各ケーシング３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの連結を解除する際に、供給パイプ４１ａと接続ホース４１ｂの接続を解除したりしなければならず、流体供給路４１の接続や流体供給路４１の接続解除に極めて手数が係ると云う問題があった。
However, when the
また、この掘削用ケーシング３１は、供給パイプ４１ａ同士を接続ホース４１ｂにより接続しているため、供給パイプ４１ａ及び接続ホース４１ｂの端部に接続用の継手４１ｃを取り付けなければならず、流体供給路４１のコストが上昇すると云う問題があった。
Further, since the
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、噴出ノズルから圧縮空気や高圧水等の流体を噴出させる掘削用ケーシングに於いて、掘削用ケーシングを構成する複数のケーシング同士を連結又はケーシングの連結を解除する際に、各ケーシングの内周面又は外周面に設けられて掘削用ケーシングの先端部に設けた噴出ノズルへ圧縮空気や高圧水等の流体を供給する流体供給路の接続や接続解除をワンタッチで簡単且つ容易に行えるようにすると共に、流体供給路を形成するためのコストを低減できるようにした掘削用ケーシングを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to form a digging casing in a digging casing that ejects a fluid such as compressed air or high-pressure water from a jet nozzle. When connecting a plurality of casings or releasing the connection of the casings, fluid such as compressed air or high-pressure water is supplied to a jet nozzle provided on the inner peripheral surface or outer peripheral surface of each casing and provided at the tip of the casing for excavation. An object of the present invention is to provide a digging casing that enables connection and disconnection of a fluid supply path to be supplied easily and easily by one touch, and that can reduce the cost for forming the fluid supply path.
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の発明は、下端に複数の掘削ビットを備えた筒状の下部ケーシングと、下部ケーシングの上端部に順次連結される一つ又は複数の継ぎ足し用の筒状のケーシングと、下部ケーシングの下端部に設けた一つ又は複数の噴出ノズルと、各ケーシングの内周面にケーシングの長手方向に沿って設けられ、噴出ノズルへ圧縮空気又は高圧水から成る流体を供給する流体供給路とから成り、各ケーシングを連結することによって、各ケーシングに設けた流体供給路同士が接続され、また、各ケーシングの連結を解除することによって、流体供給路の接続解除を行えるようにした掘削用ケーシングであって、各ケーシングに設けた流体供給路は、ケーシングの上端部内周面にケーシングの長手方向に沿って設けた上部受け筒と、ケーシングの下端部内周面にケーシングの長手方向に沿って設けた下部受け筒と、両端部が前記上部受け筒及び下部受け筒に気密状に嵌合された供給パイプとから成り、上下に隣接するケーシングの流体供給路を、両端部が上部受け筒の上端部及び下部受け筒の下端部に気密状に嵌合される筒状の接続ピンにより、着脱自在に連通接続する構成としたことに特徴がある。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a cylindrical lower casing having a plurality of excavation bits at a lower end, and one or a plurality of additions sequentially connected to the upper end of the lower casing. A cylindrical casing for use, one or a plurality of jet nozzles provided at the lower end of the lower casing, and an inner circumferential surface of each casing along the longitudinal direction of the casing, and compressed air or high-pressure water to the jet nozzle A fluid supply path for supplying fluid, and by connecting the casings, the fluid supply paths provided in the casings are connected to each other, and by releasing the connection of the casings, Excavation casings that can be disconnected, and a fluid supply path provided in each casing is provided along the longitudinal direction of the casing on the inner peripheral surface of the upper end portion of the casing. An upper receiving cylinder, a lower receiving cylinder provided on the inner peripheral surface of the lower end portion of the casing along the longitudinal direction of the casing, and a supply pipe having both ends fitted to the upper receiving cylinder and the lower receiving cylinder in an airtight manner. The upper and lower casing fluid supply passages are detachably connected to each other by cylindrical connection pins whose both ends are airtightly fitted to the upper end of the upper receiving cylinder and the lower end of the lower receiving cylinder. It is characterized by its configuration.
本発明の請求項２の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、筒状の接続ピンの両端部外周面は、両端へ行くに従って漸次外径が縮小するテーパ面に形成され、また、接続ピンの両端部外周面で且つテーパ面近傍位置に一列又は複数列の環状のＯリング溝を形成し、当該Ｏリング溝にＯリングを嵌め込み、接続ピンの上端部と下部受け筒との間及び接続ピンの下端部と上部受け筒との間をＯリングでシールするようにしたことに特徴がある。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the outer peripheral surfaces of both ends of the cylindrical connection pin are formed as tapered surfaces whose outer diameters gradually decrease toward the both ends. One or more rows of annular O-ring grooves are formed on the outer peripheral surfaces of both ends of the connecting pin and in the vicinity of the tapered surface, and the O-ring is fitted into the O-ring groove, and the upper end of the connecting pin and the lower receiving tube It is characterized in that an O-ring is sealed between the gap and the lower end of the connection pin and the upper receiving tube.
本発明の請求項３の発明は、下端に複数の掘削ビットを備えた筒状の下部ケーシングと、下部ケーシングの上端部に順次連結される一つ又は複数の継ぎ足し用の筒状のケーシングと、下部ケーシングの下端部に設けた一つ又は複数の噴出ノズルと、各ケーシングの内周面にケーシングの長手方向に沿って設けられ、噴出ノズルへ圧縮空気又は高圧水から成る流体を供給する流体供給路とから成り、各ケーシングを連結することによって、各ケーシングに設けた流体供給路同士が接続され、また、各ケーシングの連結を解除することによって、流体供給路の接続解除を行えるようにした掘削用ケーシングであって、各ケーシングに設けた流体供給路は、ケーシングの上端部外周面寄りにケーシングの長手方向に沿って形成した上部受け孔と、ケーシングの下端部外周面寄りにケーシングの長手方向に沿って形成した下部受け孔と、両端部が前記上部受け孔及び下部受け孔に気密状に嵌合された供給パイプとから成り、上下に隣接するケーシングの流体供給路を、両端部が上部受け孔の上端部及び下部受け孔の下端部に気密状に嵌合される筒状の接続ピンにより、着脱自在に連通接続する構成としたことに特徴がある。
The invention of
本発明の請求項４の発明は、請求項３に記載の発明に於いて、筒状の接続ピンの両端部外周面は、両端へ行くに従って漸次外径が縮小するテーパ面に形成され、また、接続ピンの両端部外周面で且つテーパ面近傍位置に一列又は複数列の環状のＯリング溝を形成し、当該Ｏリング溝にＯリングを嵌め込み、接続ピンの上端部と下部受け孔との間及び接続ピンの下端部と上部受け孔の間をＯリングでシールするようにしたことに特徴がある。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the third aspect, the outer peripheral surfaces of both ends of the cylindrical connection pin are formed into tapered surfaces whose outer diameters gradually decrease toward the both ends. One or more rows of annular O-ring grooves are formed on the outer peripheral surface of both ends of the connection pin and in the vicinity of the tapered surface, and the O-ring is fitted into the O-ring groove, and the upper end portion of the connection pin and the lower receiving hole It is characterized in that it is sealed with an O-ring between the lower end of the connection pin and the upper receiving hole.
本発明の請求項１の掘削用ケーシングは、下端部に掘削ビット及び噴出ノズルを備えた下部ケーシングと、下部ケーシングの上端部に順次連結される一つ又は複数の継ぎ足し用のケーシングと、各ケーシングの内周面に設けられ、噴出ノズルへ圧縮空気又は高圧水から成る流体を供給する流体供給路とから成り、前記各流体供給路を、ケーシングの上端部内周面に設けた上部受け筒と、ケーシングの下端部内周面に設けた下部受け筒と、両端部が前記上部受け筒及び下部受け筒に気密状に嵌合された供給パイプとから形成し、上下に隣接するケーシングの流体供給路を、両端部が上部受け筒の上端部及び下部受け筒の下端部に気密状に嵌合される筒状の接続ピンにより、着脱自在に連通接続する構成としているため、ケーシング同士を連結する際に、上側に位置するケーシングの下部受け筒を接続ピンの上端部に嵌合すると共に、下側に位置するケーシングの上部受け筒を接続ピンの下端部に嵌合すれば、上下に隣接する流体供給路の接続をワンタッチで簡単且つ容易に行え、また、ケーシングの連結を解除する際に、上側に位置するケーシングの下部受け筒を接続ピンから外すか、或いは下側に位置するケーシングの上部受け筒を接続ピンから外せば、上下に隣接する流体供給路の接続解除をワンタッチで簡単且つ容易に行える。
The excavation casing according to
また、本発明の請求項１の掘削用ケーシングは、上下に隣接するケーシングの流体供給路同士を筒状の接続ピンにより接続しているため、従前の掘削用ケーシングのように流体供給路を形成する供給パイプと接続ホースの両端部にそれぞれ継手を設け、当該継手により供給パイプと接続ホースとを接続するようにしたものに比較して部品点数も少なくて済み、流体供給路を形成するためのコストを低減することができる。
In the excavation casing according to
更に、本発明の請求項１の掘削用ケーシングは、上下に隣接するケーシングの流体供給路同士を接続ピンで接続するようにしているため、ケーシング同士を連結する際に、ケーシングの下部受け筒及び上部受け筒を接続ピンに嵌合すれば、ケーシングが自動的に位置決めされてケーシングの連結を行い易くなる。
Furthermore, the excavation casing according to
本発明の請求項２の掘削用ケーシングは、筒状の接続ピンの両端部外周面を、両端へ行くに従って漸次外径が縮小するテーパ面に形成しているため、接続ピンの両端部をケーシングの上部受け筒及び下部受け筒へ簡単且つ容易に嵌合することができ、上下に隣接する流体供給路の接続をより簡単且つ容易に行える。
また、接続ピンの両端部外周面で且つテーパ面近傍位置に一列又は複数列の環状のＯリング溝を形成し、当該Ｏリング溝にＯリングを嵌め込み、接続ピンの上端部と下部受け筒との間及び接続ピンの下端部と上部受け筒との間をＯリングでシールするようにしているため、上下に隣接するケーシングの流体供給路の接続部分から流体が洩れるのを確実に防止することができる。
In the excavation casing according to
In addition, one or more rows of annular O-ring grooves are formed on the outer peripheral surfaces of both ends of the connection pin and in the vicinity of the tapered surface, and the O-ring is fitted into the O-ring groove, and the upper end portion of the connection pin and the lower receiving tube And between the lower end of the connection pin and the upper receiving cylinder are sealed with an O-ring, so that it is possible to reliably prevent fluid from leaking from the connection portion of the fluid supply path of the casing adjacent vertically. Can do.
本発明の請求項３の掘削用ケーシングは、下端部に掘削ビット及び噴出ノズルを備えた下部ケーシングと、下部ケーシングの上端部に順次連結される一つ又は複数の継ぎ足し用のケーシングと、各ケーシングの外周面に設けられ、噴出ノズルへ圧縮空気又は高圧水から成る流体を供給する流体供給路とから成り、前記各流体供給路を、ケーシングの上端部外周面寄りに形成した上部受け孔と、ケーシングの下端部外周面寄りに形成した下部受け孔と、両端部が前記上部受け孔及び下部受け孔に気密状に嵌合された供給パイプとから形成し、上下に隣接するケーシングの流体供給路を、両端部が上部受け孔の上端部及び下部受け孔の下端部に気密状に嵌合される筒状の接続ピンにより、着脱自在に連通接続する構成としているため、請求項１の掘削用ケーシングと同様の作用効果を奏することができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a digging casing having a lower casing having a digging bit and a jet nozzle at a lower end, one or a plurality of additional casings sequentially connected to the upper end of the lower casing, and each casing. An upper receiving hole formed on the outer peripheral surface of the casing, each fluid supply channel being formed near the upper peripheral surface of the casing; and a fluid supply channel for supplying a fluid composed of compressed air or high-pressure water to the ejection nozzle. A fluid supply path of a casing adjacent to the upper and lower sides formed from a lower receiving hole formed near the outer peripheral surface of the lower end portion of the casing, and a supply pipe having both end portions hermetically fitted to the upper receiving hole and the lower receiving hole The both end portions are configured to be detachably connected to each other by a cylindrical connection pin fitted in an airtight manner to the upper end portion of the upper receiving hole and the lower end portion of the lower receiving hole. It is possible to achieve the same effects as the cutting casing.
本発明の請求項４の掘削用ケーシングは、筒状の接続ピンの両端部外周面を、両端へ行くに従って漸次外径が縮小するテーパ面に形成し、また、接続ピンの両端部外周面で且つテーパ面近傍位置に一列又は複数列の環状のＯリング溝を形成し、当該Ｏリング溝にＯリングを嵌め込んでいるため、請求項２の掘削用ケーシングと同様の作用効果を奏することができる。
In the excavation casing according to
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図６は本発明の第１の実施形態に係る掘削用ケーシングＡを示し、当該掘削用ケーシングＡは、地中に埋設されている鉄筋コンクリート構造物等の障害物の撤去や場所打ち杭の施工等を行うオールケーシング工法に使用するものであり、図８に示す全周回転掘削機Ｂにより地中へ回転圧入されるものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 6 show a casing A for excavation according to a first embodiment of the present invention. The casing A for excavation is used for removing obstacles such as reinforced concrete structures buried in the ground and cast-in-place piles. It is used for the all-casing method for performing the construction and the like, and is rotationally press-fitted into the ground by the all-around rotary excavator B shown in FIG.
即ち、前記掘削用ケーシングＡは、図１及び図２に示す如く、下端に複数の掘削ビット６を備えた筒状の下部ケーシング１と、下部ケーシング１の上端部に順次連結される一つ又は複数の継ぎ足し用の筒状のケーシング１′と、上下に隣接するケーシング同士１，１′を着脱自在に連結する連結手段２と、下部ケーシング１の下端部に設けた一つ又は複数の噴出ノズル３と、各ケーシング１，１′の内周面にケーシング１，１′の長手方向に沿って設けられ、噴出ノズル３へ圧縮空気又は高圧水から成る流体を供給する流体供給路４と、上下に隣接するケーシング１，１′の流体供給路４同士を連通状に接続する筒状の接続ピン５から成り、各ケーシング１，１′を連結することによって、各ケーシング１，１′に設けた流体供給路４同士が接続ピン５を介して連通状に接続され、また、各ケーシング１，１′の連結を解除することによって、流体供給路４の接続解除を行えるように構成されている。
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the excavation casing A includes a cylindrical
具体的には、前記下部ケーシング１は、鋼製の円筒状の胴部１ａと、胴部１ａの上端部に溶接より固着され、上端部外周面の外径が胴部１ａの外径よりも小径に形成された鋼製の環状の雄ジョイント１ｂと、胴部１ａの拡径した先端部に円周方向に一定の間隔で設けられ、下部ケーシング１の胴部１ａ外周面よりも外方へ突出する複数の掘削ビット６とから構成されている。
また、下部ケーシング１の内周面には、図３に示す如く、流体供給路４をハンマグラブ等との衝突による破損から護ると共に、流体供給路４を下部ケーシング１の回転圧入による土砂の抵抗から保護するための保護カバー７が円周方向に適宜の間隔で取り付けられている。そのうちの一つの保護カバー７は、流体供給路４を覆う状態で取り付けられている。
尚、各保護カバー７は、鋼材から成り、下部ケーシング１の長手方向に沿って配置され、下部ケーシング１の上端部内周面及び下端部内周面に溶接により固着されている。
Specifically, the
Further, on the inner peripheral surface of the
Each
前記継ぎ足し用のケーシング１′は、下部ケーシング１の胴部１ａと同じ内径及び同じ外径を有する鋼製の円筒状の胴部１ａと、胴部１ａの上端部に溶接より固着され、上端部外周面の外径が胴部１ａの外径よりも小径に形成されて下部ケーシング１の雄ジョイント１ｂと同じ形状及び同じ大きさの鋼製の環状の雄ジョイント１ｂと、胴部１ａの下端部に溶接により固着され、下部ケーシング１及び継ぎ足し用のケーシング１′の雄ジョイント１ｂの外周面に着脱自在に嵌合される下端部外周面の外径が胴部１ａと同じ外径の鋼製の環状の雌ジョイント１ｃとから構成されている。
また、ケーシング１′の内周面には、流体供給路４をハンマグラブ等との衝突による破損から護ると共に、流体供給路４をケーシング１′の回転圧入による土砂の抵抗から保護するための保護カバー７が円周方向に下部ケーシング１の保護カバー７と同じ間隔で取り付けられている。そのうちの一つの保護カバー７は、流体供給路４を覆う状態で取り付けられている。
尚、各保護カバー７は、鋼材から成り、下部ケーシング１の長手方向に沿って配置され、下部ケーシング１の上端部内周面及び下端部内周面に溶接により固着されている。
The extension casing 1 'is fixed by welding to a
A protective cover is provided on the inner peripheral surface of the casing 1 'to protect the
Each
上下に隣接するケーシング同士１，１′を連結する連結手段２は、図３及び図４に示す如く、互いに嵌合して接続される雄ジョイント１ｂ及び雌ジョイント１ｃの円周方向に一定間隔毎に形成され、内方へ向って漸次縮径する貫通状のテーパ穴２ａ，２ｂと、雄ジョイント１ｂのテーパ穴２ｂの内端側に溶接により固着されたロックナット２ｃと、雌ジョイント１ｃのテーパ穴２ａから雄ジョイント１ｂのテーパ穴２ｂへ挿入され、外周面がテーパ穴２ａ，２ｂの内周面に摺動接触するテーパ状に形成された環状のロックピン２ｄと、ロックピン２ｄに回転自在に挿入され、ロックピン２ｄに溶着した抜け止めリング２ｅによりロックピン２ｄから抜け止めされていると共に、ロックナット２ｃに着脱自在に螺着されるロックボルト２ｆとから構成されている。
この連結手段２を用いて上下に隣接するケーシング同士１，１′を連結するには、先ず、上下に隣接するケーシング１，１′の雄ジョイント１ｂと雌ジョイント１ｃとを両者のテーパ穴２ａ，２ｂが合致するように嵌合した後、ロックピン２ｄ及びロックボルト２ｆを雌ジョイント１ｃの外周面側からテーパ穴２ａ，２ｂへ挿入し、ロックボルト２ｆをロックナット２ｃに螺合すれば良い。そうすれば、ロックピン２ｄが雄ジョイント１ｂ及び雌ジョイント１ｃのテーパ孔２ａ，２ｂに喰い込んで両ジョイント１ａ，１ｂとを連結することになる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the connecting
In order to connect the vertically
前記噴出ノズル３は、図１に示す如く、下部ケーシング１の下端部内周面に対向する状態で二つ設けられており、掘削用ケーシングＡによる地盤の掘削時に圧縮空気又は高圧水から成る流体を噴出してケーシング１，１′と地盤との摩擦力を低減させるものである。
As shown in FIG. 1, two
噴出ノズル３へ流体を供給する流体供給路４は、図１及び図２に示す如く、各ケーシング１，１′の内周面にケーシング１，１′の長手方向に沿って設けられており、ケーシング１，１′の上端部内周面（雄ジョイント１ｂの内周面）にケーシング１，１′の長手方向に沿って配置され、溶接により雄ジョイント１ｂに固着された上部受け筒４ａと、ケーシング１，１′の下端部内周面（雌ジョイント１ｃの内周面）にケーシング１，１′の長手方向に沿って配置され、溶接より雌ジョイント１ｃの内周面に固着された下部受け筒４ｂと、両端部が前記上部受け筒４ａ及び下部受け筒４ｂに気密状に嵌合された鋼管製の供給パイプ４ｃとから成る。これら各流体供給路４は、上部受け筒４ａ、下部受け筒４ｂ及び供給パイプ４ｃが一直線状に配置されて直線状の流体供給路４となっている。
また、上部受け筒４ａの上端部及び下端部の内径と下部受け筒４ｂの上端部及び下端部の内径は、各受け筒４ａ，４ｂの中間部の内径よりも大径に形成されており、上部受け筒４ａの下端部及び下部受け筒４ｂの上端部には、供給パイプ４ｃが気密状に嵌合されるようになっていると共に、上部受け筒４ａの上端部及び下部受け筒４ｂの下端部には、接続ピン５が着脱自在に嵌合されるようになっている（図６参照）。
更に、流体供給路４の外周部には、図３に示す如く、保護カバー７が流体供給路４を覆うように設けられていると共に、流体供給路４の両側には、ケーシング１，１′を回転させたときに土砂が直接流体供給路４や噴出ノズル３に当たらないようにする断面形状が矩形の鋼材製の堤部材８が溶接により固着されている。
尚、下部ケーシング１の流体供給路４の下端部（下部受け筒４ｂの下端部）には、噴出ノズル３が接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
Moreover, the inner diameter of the upper end part and lower end part of the
Further, as shown in FIG. 3, a
A
そして、前記流体供給路４には、地上に設置したコンプレッサーや高圧洗浄機（何れも図示省略）からの圧縮空気や高圧水が供給ホース９及びスイベルジョイント１０を介して供給されている。
スイベルジョイント１０は、図７に示す如く、掘削用ケーシングＡの下部ケーシング又は最上位のケーシング１′の上端部に着脱自在に取り付けられるものであり、ケーシング１′の雄ジョイント１ｂに着脱自在に架設され、図４に示す連結手段２と同じ連結手段２により雄ジョイント１ｂに連結されるアーム部材１０ａと、アーム部材１０ａの中心部に立設され、二つの流体通路１０ｂを形成した回転軸１０ｃと、回転軸１０ｃに相対回転自在に支持され、回転軸１０ｃの流体通路１０ｂに流体を供給する流体入口１０ｄを有する筒状の回転体１０ｅと、アーム部材１０ａの両端部に設けられ、最上位のケーシング１′の流体供給路４に接続ピン５を介して接続される流体出口１０ｆと、回転軸１０ｃの流体通路１０ｂと流体出口１０ｆを接続する接続ホース１０ｇとから成る。
The
As shown in FIG. 7, the swivel joint 10 is detachably attached to the lower casing of the excavating casing A or the upper end of the
前記接続ピン５は、図６に示す如く、上下に隣接するケーシング１，１′を連結する際に、流体供給路４同士を気密状に連通接続するものであり、鋼材により筒状に形成されてその両端部が上部受け筒４ａの上端部内面及び下部受け筒４ｂの下端部内面に気密状に嵌合されるようになっている。
この接続ピン５の両端部を上部受け筒４ａ及び下部受け筒４ｂに気密状に嵌合すると、上下に隣接するケーシング１，１′の流体供給路４同士が接続ピン５の貫通穴５ａによって、連通状に接続されることになる。
また、接続ピン５の両端部外周面は、両端へ行くに従って漸次外径が縮小するテーパ面に形成されている。
更に、接続ピン５の両端部外周面で且つテーパ面近傍位置には、一列又は複数列の環状のＯリング溝５ｂが形成されており、当該Ｏリング溝５ｂにバックアップリング付のＯリング１１を嵌め込むことによって、接続ピン５の上端部と下部受け筒４ｂとの間及び接続ピン５の下端部と上部受け筒４ａとの間をＯリング１１でシールするようになっている。この実施形態では、Ｏリング溝５ｂは、接続ピン５の両端部外周面にそれぞれ二列形成されている。
As shown in FIG. 6, the connecting
When both ends of the
Further, the outer peripheral surfaces of both ends of the
Further, one or more rows of annular O-
一方、前記全周回転掘削機Ｂは、図８に示す如く、ケーシング１，１′を把持するメインチャック装置１２を設けた回転フレーム１３と、回転フレーム１３を回転可能に支持する昇降フレーム１４と、昇降フレーム１４に設けられ、回転フレーム１３を回転させる回転駆動装置１５と、ベースフレーム１６に立設され、昇降フレーム１４を昇降させる昇降駆動装置１７と、ベースフレーム１６に設けられ、メインチャック装置１２によるケーシング１，１′の把持解放時にケーシング１，１′を把持するサブチャック装置１８と、ベースフレーム１６に設けたレベルシリンダ１９と、回転フレーム１３の上方に位置して昇降フレーム１４に設けた作業台２０等を備えており、従来公知のものと同様構造に構成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 8, the all-round rotary excavator B includes a
次に、上述した掘削用ケーシングＡ及び全周回転掘削機Ｂを用いたオールケーシング工法について説明する。 Next, an all-casing method using the excavating casing A and the all-round rotating excavator B will be described.
先ず、メインチャック装置１２で把持した下部ケーシング１を回転フレーム１３及び回転駆動装置１５により回転させながら、昇降駆動装置１７により昇降フレーム１４を下降させて下部ケーシング１の下端部に設けた掘削ビット６で地盤を掘削しつつ地中に押し込む。
このとき、下部ケーシング１の上部に取り付けたスイベルジョイント１０を通して圧縮空気や高圧水の流体を流体供給路４に供給し、下部ケーシング１の下端部に設けた噴出ノズル３から流体を地盤中へ噴出させ、下部ケーシング１と地盤との摩擦力を低減させる。
また、下部ケーシング１の回転圧入の途中で昇降駆動装置１７のストロークが限界に達すると、下部ケーシング１の回転圧入を一時停止してメインチャック装置１２の位置を上方へ移動させ、下部ケーシング１をメインチャック装置１２で把持し直してから、引き続き地中へ押し込む。
First, the
At this time, fluid of compressed air or high-pressure water is supplied to the
Further, when the stroke of the elevating
下部ケーシング１が所定の深さまで地中へ押し込まれたら、スイベルジョイント１０を下部ケーシング１から取り外し、下部ケーシング１内の土砂をハンマグラブ（図示省略）等で除去する。
When the
次に、下部ケーシング１の上端部に継ぎ足し用のケーシング１′を連結手段２により連結すると共に、下部ケーシング１の流体供給路４と継ぎ足し用のケーシング１′の流体供給路４とを接続ピン５で連通状に接続する。また、継ぎ足し用のケーシング１′の上端部にスイベルジョイント１０を取り付け、継ぎ足し用のケーシング１′の流体供給路４に流体を供給できるようにする。
尚、下部ケーシング１と継ぎ足し用のケーシング１′を連結する際に、下部ケーシング１の上部受け筒４ａに接続ピン５の下端部を嵌合し、この接続ピン５の上端部にケーシング１′の下部受け筒４ｂに嵌合すれば、上下に隣接する流体供給路４の接続をワンタッチで簡単且つ容易に行える。
また、ケーシング同士１，１′を連結する際に、接続ピン５がケーシング１，１′の位置決めをするため、両ケーシング１，１′の連結を行い易くなる。
Next, an
When connecting the
Further, when connecting the
その後、継ぎ足し用のケーシング１′をメインチャック装置１２で把持し、当該ケーシング１′を回転フレーム１３及び回転駆動装置１５により回転させながら、昇降駆動装置１７により昇降フレーム１４を下降させて下部ケーシング１の下端部に設けた掘削ビット６で地盤を掘削しつつ両ケーシング１，１′を地中に押し込む。
このときにも、スイベルジョイント１０を通して圧縮空気や高圧水の流体を流体供給路４に供給し、下部ケーシング１の下端部に設けた噴出ノズル３から流体を地盤中へ噴出させ、各ケーシング１，１′と地盤との摩擦力を低減させる。
また、ケーシング１′の回転圧入の途中で昇降駆動装置１７のストロークが限界に達すると、ケーシング１′の回転圧入を一時停止してメインチャック装置１２の位置を上方へ移動させ、ケーシング１′をメインチャック装置１２で把持し直してから、引き続き地中へ押し込む。
Thereafter, the
Also at this time, fluid of compressed air or high-pressure water is supplied to the
Further, when the stroke of the elevating
継ぎ足し用のケーシング１′が所定の深さまで地中へ押し込まれたら、スイベルジョイント１０を下部ケーシング１から取り外し、ケーシング１′内の土砂をハンマグラブ等で除去する。
When the
以下、同様にして前記と同じ作業を繰り返し行い、下部ケーシング１が所定深さに達するまで複数本のケーシング１′を継ぎ足していくと共に、ケーシング１′内の土砂等の撤去を行う。
Thereafter, the same operation as described above is repeated in the same manner, and a plurality of casings 1 'are added until the
そして、掘削用ケーシングＡが所定の深さまで達したら、最上のケーシング１′に取り付けたスイベルジョイント１０を取り外すと共に、最上位のケーシング１′をメインチャック装置１２で把持し、昇降駆動装置１７により徐々に引き抜いていく。
When the excavating casing A reaches a predetermined depth, the swivel joint 10 attached to the
この際、昇降駆動装置１７のストローク分だけケーシング１′を引き抜くと、一旦メインチャック装置１２を解放し、昇降駆動装置１７により昇降フレーム１４を下げ、メインチャック装置１２によりケーシング１′の下部を把持し直してから、再び昇降駆動装置１７により昇降フレーム１４を上昇させて順次ケーシング１′の引き抜きを行うが、メインチャック装置１２によるケーシング１′の把持を解放する時にケーシング１′が自重で沈下しないように、サブチャック装置１８によりケーシング１′を把持することにより、ケーシング１′の自重による沈下を防止し、メインチャック装置１２がケーシング１′を把持し直したら、サブチャック装置１８によるケーシング１′の把持を解放する。
At this time, when the
最上位のケーシング１′を所定の位置まで引き抜いたら、最上位のケーシング１′とその直下に位置するケーシング１′の連結を解除し、最上位のケーシング１′を持ち上げて下方のケーシング１′から外す。
このとき、最上位のケーシング１′を持ち上げたら、最上位のケーシング１′の下部受け筒４ｂが接続ピン５から外れるので、上下に隣接する流体供給路４の接続解除をワンタッチで簡単且つ容易に行える。
When the uppermost casing 1 'is pulled out to a predetermined position, the connection between the uppermost casing 1' and the casing 1 'located immediately below the upper casing 1' is released, and the uppermost casing 1 'is lifted up from the
At this time, when the
以下、同様にして前記と同じ作業を繰り返し行い、継ぎ足し用のケーシング１′を順次取り外していき、最後に下部ケーシング１を地中から引き抜く。
Thereafter, the same operation as described above is repeated in the same manner, the casings 1 'for addition are sequentially removed, and finally the
図９〜図１４は本発明の第２の実施形態に係る掘削用ケーシングＡを示し、当該掘削用ケーシングＡは、地中に埋設されている鉄筋コンクリート構造物等の障害物の撤去や場所打ち杭の施工等を行うオールケーシング工法に使用するものであり、図８に示す全周回転掘削機Ｂにより地中へ回転圧入されるものである。 9 to 14 show a casing A for excavation according to the second embodiment of the present invention. The casing A for excavation is used for removing obstacles such as reinforced concrete structures buried in the ground and cast-in-place piles. It is used for the all-casing method for performing the construction and the like, and is rotationally press-fitted into the ground by the all-around rotary excavator B shown in FIG.
即ち、前記掘削用ケーシングＡは、図９及び図１０に示す如く、下端に複数の掘削ビット６を備えた筒状の下部ケーシング１と、下部ケーシング１の上端部に順次連結される一つ又は複数の継ぎ足し用の筒状のケーシング１′と、上下に隣接するケーシング同士１，１′を着脱自在に連結する連結手段２と、下部ケーシング１の下端部に設けた一つ又は複数の噴出ノズル３と、各ケーシング１，１′の外周面にケーシング１，１′の長手方向に沿って設けられ、噴出ノズル３へ圧縮空気又は高圧水から成る流体を供給する流体供給路４と、上下に隣接するケーシング１，１′の流体供給路４同士を連通状に接続する筒状の接続ピン５から成り、各ケーシング１，１′を連結することによって、各ケーシング１，１′に設けた流体供給路４同士が接続ピン５を介して連通状に接続され、また、各ケーシング１，１′の連結を解除することによって、流体供給路４の接続解除を行えるように構成されている。
That is, as shown in FIGS. 9 and 10, the excavation casing A includes a cylindrical
具体的には、前記下部ケーシング１は、鋼製の円筒状の胴部１ａと、胴部１ａの上端部に溶接より固着され、下端部外周面の外径が胴部１ａの外径よりも大径に形成された鋼製の環状の雄ジョイント１ｂと、胴部１ａの拡径した下端部に円周方向に一定の間隔で設けられ、下部ケーシング１の胴部１ａ外周面から外方へ突出する複数の掘削ビット６とから構成されている。
Specifically, the
前記継ぎ足し用のケーシング１′は、下部ケーシング１の胴部１ａと同じ内径及び同じ外径を有する鋼製の円筒状の胴部１ａと、胴部１ａの上端部に溶接より固着され、下端部外周面の外径が胴部１ａの外径よりも大径に形成されて下部ケーシング１の雄ジョイント１ｂと同じ形状及び同じ大きさの鋼製の環状の雄ジョイント１ｂと、胴部１ａの下端部に溶接により固着され、下部ケーシング１及び継ぎ足し用のケーシング１′の雄ジョイント１ｂの外周面に着脱自在に嵌合される外周面の外径が胴部１ａの外径よりも大径に形成された鋼製の環状の雌ジョイント１ｃとから構成されている。
The extension casing 1 'is fixed by welding to a
上下に隣接するケーシング同士１，１′を連結する連結手段２は、図１１及び図１２に示す如く、互いに嵌合して接続される雄ジョイント１ｂ及び雌ジョイント１ｃの円周方向に一定間隔毎に形成され、内方へ向って漸次縮径する貫通状のテーパ穴２ａ，２ｂと、雄ジョイント１ｂのテーパ穴２ｂの内端側に溶接により固着されたロックナット２ｃと、雌ジョイント１ｃのテーパ穴２ａから雄ジョイント１ｂのテーパ穴２ｂへ挿入され、外周面がテーパ穴２ａ，２ｂの内周面に摺動接触するテーパ状に形成された環状のロックピン２ｄと、ロックピン２ｄに回転自在に挿入され、ロックピン２ｄに溶着した抜け止めリング２ｅによりロックピン２ｄから抜け止めされていると共に、ロックナット２ｃに着脱自在に螺着されるロックボルト２ｆとから構成されており、図３及び図４に示す掘削用ケーシングＡの連結手段２と全く同一の構造に構成されている。
As shown in FIGS. 11 and 12, the connecting
前記噴出ノズル３は、図９に示す如く、下部ケーシング１の下端部に対向する状態で二つ設けられており、掘削用ケーシングＡによる地盤の掘削時に圧縮空気又は高圧水から成る流体を噴出してケーシング１，１′と地盤との摩擦力を低減させるものである。この噴出ノズル３は、掘削ビット６よりも外方向へ突出しないように下部ケーシング１に取り付けられている。
As shown in FIG. 9, two
噴出ノズル３へ流体を供給する流体供給路４は、図９及び図１０に示す如く、各ケーシング１，１′の外周面にケーシング１，１′の長手方向に沿って設けられており、ケーシングの上端部外周面寄り（雄ジョイント１ｂの大径部分）にケーシング１，１′の長手方向に沿って形成された上部受け孔４ｄと、ケーシング１，１′の下端部外周面寄り（雌ジョイント１ｃの外周面寄り）にケーシング１，１′の長手方向に沿って形成された下部受け孔４ｅと、両端部が前記上部受け孔４ｄ及び下部受け孔４ｅに気密状に嵌合された鋼管製の供給パイプ４ｃとから成る。これら各流体供給路４は、上部受け孔４ｄ、下部受け孔４ｅ及び供給パイプ４ｃが一直線状に配置されて直線状の流体供給路４となっている。
また、上部受け孔４ｄの上端部及び下端部の内径と下部受け孔４ｅの上端部及び下端部の内径は、各受け孔４ｄ，４ｅの中間部の内径よりも大径に形成されており、上部受け孔４ｄの下端部及び下部受け孔４ｅの上端部には、供給パイプ４ｃが気密状に嵌合されるようになっていると共に、上部受け孔４ｄの上端部及び下部受け孔４ｅの下端部には、接続ピン５が着脱自在に嵌合されるようになっている（図１４参照）。
更に、下部ケーシング１の流体供給路４の下端部（下部受け孔４ｅの下端部）には、噴出ノズル３が接続されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
Further, the inner diameters of the upper and lower ends of the
Further, the
そして、前記流体供給路４には、地上に設置したコンプレッサーや高圧洗浄機（何れも図示省略）からの圧縮空気や高圧水が図７に示す供給ホース９及びスイベルジョイント１０を介して供給されている。
The
前記接続ピン５は、図１４に示す如く、上下に隣接するケーシング１，１′を連結する際に、流体供給路４同士を気密状に連通接続するものであり、鋼材により筒状に形成されてその両端部が上部受け孔４ｄの上端部内面及び下部受け孔４ｅの下端部内面に気密状に嵌合されるようになっている。
この接続ピン５の両端部を上部受け孔４ｄ及び下部受け孔４ｅに気密状に嵌合すると、上下に隣接するケーシング１，１′の流体供給路４同士が接続ピン５の貫通穴５ａによって、連通状に接続されることになる。
また、接続ピン５の両端部外周面は、両端へ行くに従って漸次外径が縮小するテーパ面に形成されている。
更に、接続ピン５の両端部外周面で且つテーパ面近傍位置には、一列又は複数列の環状のＯリング溝５ｂが形成されており、当該Ｏリング溝５ｂにバックアップリング付のＯリング１１を嵌め込むことによって、接続ピン５の上端部と下部受け孔４ｅの内周面との間及び接続ピン５の下端部と上部受け孔４ｄの内周面との間をＯリング１１でシールするようになっている。
As shown in FIG. 14, the connecting
When both ends of the
Further, the outer peripheral surfaces of both ends of the
Further, one or more rows of annular O-
上述した掘削用ケーシングＡは、図８に示す全周回転掘削機Ｂを用いて地中へ回転圧入され、図１〜図６に示す掘削用ケーシングＡと同様の作用効果を奏することができる。 The excavation casing A described above is rotationally press-fitted into the ground using the all-round rotary excavator B shown in FIG. 8, and can exhibit the same operational effects as the excavation casing A shown in FIGS.
尚、上記各実施形態に於いては、掘削用ケーシングＡをオールケーシング工法に用いたが、掘削用ケーシングＡをオーガーケーシング工法に用いても良い。この場合、掘削用ケーシングＡの最上位のケーシング１′は、リーダーに昇降自在に支持された回転駆動装置に着脱自在に連結される構造とすることは勿論である。 In each of the above embodiments, the excavating casing A is used for the all casing method, but the excavating casing A may be used for the auger casing method. In this case, it is needless to say that the uppermost casing 1 'of the excavating casing A is configured to be detachably connected to a rotary drive device supported by the leader so as to be movable up and down.
上記各実施形態に於いては、下部ケーシング１に二つの噴出ノズル３を設けたが、他の実施形態に於いては、下部ケーシング１に一つ又は三つ以上の噴出ノズル３を設けるようにしても良い。この場合、噴出ノズル３の数に応じて流体供給路４の数を変えることは勿論である。
In each of the above embodiments, the two
Ａは掘削用ケーシング、１は下部ケーシング、１′は継ぎ足し用のケーシング、３は噴出ノズル、４は流体供給路、４ａは上部受け筒、４ｂは下部受け筒、４ｃは供給パイプ、４ｄは上部受け孔、４ｅは下部受け孔、５は接続ピン、５ｂはＯリング溝、６は掘削ビット、１１はＯリング。 A is a casing for excavation, 1 is a lower casing, 1 'is a casing for addition, 3 is an ejection nozzle, 4 is a fluid supply passage, 4a is an upper receiving cylinder, 4b is a lower receiving cylinder, 4c is a supply pipe, and 4d is an upper section A receiving hole, 4e is a lower receiving hole, 5 is a connection pin, 5b is an O-ring groove, 6 is a drilling bit, and 11 is an O-ring.
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